從數據科學的角度來看,Covid-19、您的社會和您

作為資料科學家,我們有責任分析和解釋資料。 我們非常關心covid-19相關數據的分析結果。 那些面臨最大風險的人是最脆弱的——老年人和低收入人群——但我們都需要改變我們的行為,以控制疾病的傳播和影響。 定期徹底洗手、避開人群、取消活動並避免觸摸臉部。 在這篇文章中,我們將解釋為什麼我們擔心,以及為什麼您也應該擔心。 有關關鍵資訊的摘要,請參閱 Ethan Alley 的帖子。 電暈簡介 (作者是一家開發降低流行病風險技術的非營利組織的主席)。

內容:

  1. 我們需要一個運作良好的醫療系統
  2. 這不是流感之類的東西
  3. 「不要驚慌,保持冷靜」的方法沒有幫助
  4. 這不僅僅關係到你
  5. 我們需要讓曲線更平坦
  6. 社會的反應很重要
  7. 我們美國人消息靈通。
  8. 結論

1.我們需要一個運作良好的醫療系統。

就在兩年前,我們中的一個人(Rachel)感染了一種影響大腦的感染,導致 2/XNUMX 的感染者死亡,並且每三個感染者中就有一個出現認知障礙。 許多倖存者遭受永久性聽力和視力障礙。 當雷切爾到達醫院時,她已經神智不清了。 她很幸運,得到了及時的醫療照護、診斷和治療。 就在這次事件發生之前,她感覺棒極了,由於迅速進入​​急診室,她的生命很可能被挽救了。

現在讓我們來談談 covid-19 以及在未來幾週和幾個月內像雷切爾這樣的情況的人可能會發生什麼。 確診的 covid-19 感染病例數每 3-6 天就會增加一倍。 如果我們把這段時間定為三天,三週內感染人數將增加100倍(事實上,一切並沒有那麼簡單,但我們不要被技術細節分散注意力)。 十分之一的感染者需要長期住院(數週),其中大多數患者需要吸氧氣。 儘管病毒的傳播才剛開始,但在某些地區,醫院已經人滿為患,人們無法接受所需的治療(針對多種情況,而不僅僅是那些感染了 covid-19 的人)。 例如,在義大利,就在一週前,當局還表示一切都很好,但現在有 16 萬人處於隔離狀態(更新:發布後 6 小時,整個國家關閉)。 為了幫助應對湧入的患者,正在搭建這樣的帳篷:

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義大利疫情最嚴重地區區域危機中心主任安東尼奧佩森蒂博士表示:「我們必須在走廊、手術室和復健室設立重症監護室…這是世界上最好的衛生系統之一,倫巴第大區正在擺脫崩潰。”

2. 這與流感不同。

流感的死亡率約為0,1%。 哈佛大學傳染病動力學中心主任馬克‧利普西奇 (Marc Lipsitch) 表示 評估 covid-19 為 1-2%。 最新流行病學模型 給出的數據顯示,中國 1,6 月的死亡率為 16%,是流感 1 的 19 倍(這可能是保守估計,因為當衛生系統無法應對時,死亡率會急劇上升)。 今天最準確的估計表明,Covid-10 今年造成的死亡人數是流感的 XNUMX 倍(並且 模型 Airbnb 前數據科學總監 Elena Grewal 估計,最糟的情況比流感還要嚴重 100 倍)。 而這一切都沒有考慮到上面提到的醫療保健系統的重要影響。 你可以理解為什麼有些人說服自己沒有新的事情發生,這是一種類似流感的疾病。 意識到事實上他們根本沒有遇到這種情況,這是非常不舒服的。

我們的大腦無法直觀地感知感染人數的指數增長。 因此,我們會像科學家一樣進行分析,而不是依靠直覺。

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平均每個感染流感的人會傳染 1,3 個人。 此指標稱為R0。 如果 R0 小於 1,則感染停止傳播,如果大於 1,則感染繼續傳播。 對於中國以外的 covid-19,R0 目前為 2-3。 差異看似微不足道,但經過 20 次「迭代」感染後,在 R0=1,3 的情況下,感染人數將是 146 人,而在 R0=2,5 的情況下,感染人數將達到 36 萬人! 這些是簡化的計算,但可以作為合理的說明 相對的 covid-19 和流感之間的差異。

請注意,R0 並不是疾病的基本特徵。 此比率高度依賴[對疾病]的反應,並且可能隨著時間的推移而變化2。 例如,在中國,covid-0 的 R19 正在迅速下降,現已達到 1! 你問這怎麼可能? 透過實施在美國等國家難以想像的措施,例如完全封鎖許多大城市以及開發每周可以測試一百萬人的診斷程序。

在社群媒體(包括馬斯克等熱門帳號)上,人們常常缺乏對邏輯成長和指數成長之間差異的理解。 實踐中的邏輯成長對應於流行曲線的S形。 當然,指數成長也不能無限期地持續下去,因為感染人數總是受到地球人口規模的限制。 因此,發病率會下降,導致成長率與時間的關係呈現 S 形曲線(S 形)。 然而,減少是透過某些方式實現的,而不是神奇的。 主要方法:

  • 大規模、有效的公眾反應;
  • 患病人數比例如此之大,以至於未患病人數太少,導致感染進一步傳播。

因此,將物流成長曲線視為「控制」疫情的方法是不明智的。

直觀地了解 covid-19 對當地社區影響的另一個困難是感染和住院之間的時間間隔非常顯著 - 通常約為 11 天。 這可能看起來不是很長的時間,但這樣的時間意味著,當所有醫院床位都滿了時,感染人數將比住院人數高出5-10倍。

請注意,氣候對感染傳播的影響有一些早期跡象。 出版中 溫度和緯度分析可預測 COVID-19 的潛在傳播和季節性 他們說,目前這種疾病正在溫帶氣候中傳播(不幸的是,我們居住的舊金山的氣溫正好在合適的範圍內;這也包括歐洲人口稠密的地區,包括倫敦)。

3.「不要驚慌,保持冷靜」的方法沒有幫助。

在社群媒體上,指出擔憂原因的人經常被告知「不要驚慌」或「保持冷靜」。 至少可以說,這是無用的。 沒有人認為恐慌是一種可以接受的反應。 但在某些圈子裡,「保持冷靜」是一種常見的反應(但在追蹤此類事件的流行病學家中卻並非如此),這是有原因的。 也許「保持冷靜」可以幫助人們對自己的無所作為感到更加自在,或者讓他們比那些他們認為像無頭蒼蠅一樣到處亂跑的人感到優越。

但「保持冷靜」很容易妨礙適當的準備和應對。 當疾病統計數據達到美國現在的水平時,中國已經隔離了數千萬公民並建立了兩家醫院。 義大利等得太久了,就在今天(8 月 1492 日),儘管有 133 萬人處於隔離狀態,但還是報告了 16 例新增病例和 2 例新增死亡病例。 根據我們掌握的最佳信息,就在兩三週前,義大利的疾病統計數據與美國和英國現在的水平相同。

請注意,現階段我們對 covid-19 知之甚少。 我們真的不知道它的傳播率或死亡率是多少,它在表面上持續多久,或者它是否能在溫暖的條件下生存和傳播。 我們所擁有的只是基於我們所能收集到的最佳資訊的猜測。 請記住,大部分資訊來自中國的中文。 目前,了解中國經驗的最佳來源就是這份報告 2019年世衛組織中國冠狀病毒病聯合​​特派團的報告,基於來自中國、德國、日本、韓國、奈及利亞、俄羅斯、新加坡、美國和世界衛生組織的 25 名專家的共同工作。

面對不會出現全球大流行的不確定性,僅此而已, 也許在不破壞醫療保健系統的情況下,不採取行動似乎不是正確的反應。 在任何模擬場景中,這都將是極其危險且次優的。 義大利和中國等國家似乎也不太可能在沒有充分理由的情況下有效關閉其大部分經濟。 而不作為也與我們在醫療系統無法應對的疫區看到的實際影響不符(例如,在義大利,他們使用了462個帳篷對患者進行預分診,仍然需要 將重症監護患者從污染區轉移.

相反,深思熟慮且明智的應對措施是遵循專家建議的步驟來防止感染傳播:

  • 避免大型活動和人群聚集
  • 取消活動
  • 盡可能在家工作
  • 回家和外出時要洗手
  • 盡量不要觸摸你的臉,尤其是當你外出時(這並不容易!)
  • 對錶面和包裝進行消毒(病毒可能在表面上保持活性長達 9 天,儘管尚不確定)。

4.這不只是你的事

如果您年齡在 50 歲以下,並且沒有免疫系統減弱、心血管疾病、過去吸煙史或慢性病等危險因素,您可以相當確信新冠病毒不太可能殺死您。 但你對正在發生的事情的反應仍然非常重要。 您仍然有與其他人相同的機會被感染,如果您確實被感染,您仍然有同樣多的機會感染其他人。 平均而言,每個感染者會傳染兩個以上的人,並且在症狀出現之前就具有傳染性。 如果您有關心的父母或祖父母,並且打算與他們共度時光,然後發現您要為他們接觸新冠病毒負責,這將是一個巨大的負擔。

即使您不與 50 歲以上的人打交道,您患有慢性病的同事和熟人也可能比您想像的要多。 研究顯示如果可以避免的話,很少人會在工作中透露自己的健康狀況, 害怕受到歧視。 我們[雷切爾和我]都屬於高風險類別,但我們經常接觸的許多人可能不知道這一點。

當然,我們談論的不僅僅是您周圍環境中的人。 這是一個非常重要的倫理問題。 每個盡其所能阻止病毒傳播的人都可以幫助整個社區降低感染率。 正如澤伊內普·圖菲克奇 (Zeynep Tufekci) 在《 《科學美國人》雜誌:“為這種病毒幾乎不可避免的全球傳播做好準備……是你能做的最有利於社會、最無私的事情之一。” 她繼續說:

我們應該做好準備,不是因為我們個人感到有風險,而是為了幫助每個人降低風險。 我們必須做好準備,不是因為我們面臨著我們無法控制的世界末日場景,而是因為我們可以改變我們作為一個社會所面臨的風險的各個方面。 是的,你必須做好準備,因為你的鄰居需要你做好準備——尤其是你的老年鄰居、在醫院工作的鄰居、患有慢性病的鄰居以及可能沒有能力或時間做準備的鄰居。

這對我們個人產生了影響。 我們在 fast.ai 上創建的最大、最重要的課程是我們多年工作的結晶,將於一周內在舊金山大學推出。 上週三(4 月 3 日)我們決定將其全部轉移到線上。 我們是第一批轉移到線上的大型課程之一。 我們為什麼要這樣做? 因為我們上週早些時候意識到,如果我們開設這門課程,我們將間接鼓勵數百人在幾週內多次聚集在密閉空間中。 你能做的最糟糕的事情就是把一群人聚集在一個密閉的空間裡,避免這種情況是我們的道德責任。 這個決定很困難,因為每年與學生一起工作是我們最大的樂趣和最有成效的時期。 還有一些要從國外飛來的學生,我們不想讓他們失望XNUMX。

但我們知道我們正在做正確的事情,因為如果我們這樣做,我們就會助長疾病在我們社區的傳播4。

5.我們需要讓曲線更平坦

這一點至關重要,因為如果我們能夠降低社區的感染率,醫院就能應付大量湧入的感染者和一般病人。 下圖清楚地表明了這一點:

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前國家衛生資訊科技協調員 Farzad Mostashari 解釋說:「每天都會發現非旅行者和非接觸病例中的新病例,我們知道這只是由於檢測延誤而導致的冰山一角。 這意味著未來兩週內感染人數將出現爆炸性增長……試圖遏制社區內的指數級傳播就像在整個房子著火時集中精力撲滅火花一樣。 當這種情況發生時,我們需要轉向緩解措施——採取保護措施來減緩傳播並減少對公共衛生的影響。” 如果我們將傳播率保持在足夠低的水平,醫院將能夠應對,患者將得到他們需要的護理。 否則,需要住院治療的人員將不會住院。

根據 Liz Specht 的計算:
美國每 2,8 人大約擁有 1000 張病床。 擁有 330 億人口,約有 1 萬張床位,其中 65% 是永久佔用的。 這樣一來,總共有330萬個床位可用(可能因為季節性流感等原因會少一些)。 讓我們以義大利的經驗為例,假設大約 10% 的病例嚴重到需要住院治療。 我們記得,住院治療通常會持續數週——換句話說,新冠肺炎患者的床位釋放速度會非常緩慢。 據估計,到19月8日,所有醫院床位將被佔用。 同時,我們也沒有考慮這些床位是否適合容納病毒性疾病患者。 如果我們對重症病例比例的估計錯誤了 2 倍,那麼醫院飽和時間只會朝一個方向或另一個方向移動 6 天。 所有這些都沒有假設對場地的需求會因其他原因而增加,這似乎是一個可疑的假設。 隨著醫療保健系統壓力的增加和處方藥的短缺,慢性病患者可能會發現自己需要護理和住院治療。

6. 公眾反應很重要。

正如已經討論過的,這些數字並不確定——中國已經證明,極端措施可以減少疾病的傳播。 另一個很好的例子是越南,除此之外,一場全國性的廣告活動(包括一首令人難忘的歌曲!)迅速動員了民眾並帶來了所需的行為改變。
這些計算並不是假設——一切都在1918年流感大流行期間得到了檢驗。在美國,兩個城市的反應完全不同:在費城,舉行了有200萬人參加的大型遊行,為戰爭籌集資金。 但聖路易斯已最大限度地減少社交接觸,以減少病毒的傳播,並取消了所有公共活動。 根據數據,這是每個城市的死亡人數 訴訟中的國家科學院院士:

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費城的局勢已經變得極為嚴峻, 沒有足夠的棺材和太平間來應對巨大的死亡人數。

1 年 H1N2009 流感大流行期間擔任疾病管制與預防中心執行主任的理查德·貝瑟 (Richard Besser) 表示,在美國,「感染風險以及保護自己和家人的能力取決於收入等因素。」 、獲得醫療保健和移民身份。” 他聲稱:

當老年人和殘疾人士的日常生活和支持系統受到干擾時,他們面臨的風險尤其大。 那些無法輕易獲得醫療保健的人,包括農村和原住民,在需要時可能需要長途跋涉。 生活在狹窄環境中的人們——無論是公共住房、療養院、監獄、避難所(甚至是街頭無家可歸者)——都可能受到海浪的襲擊,正如我們在華盛頓州所看到的那樣。 低工資經濟中的脆弱部分,包括無薪工人和不穩定的工作時間表,將在這場危機期間暴露在眾人面前。 問問 60% 的按小時計酬的美國勞動力,在必要時下班有多容易。

美國勞工統計局顯示, 不到三分之一的人 收入最低的人可以享有帶薪病假:

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7. 我們美國人消息靈通。

美國的一大問題是,對冠狀病毒的檢測很少,而且檢測結果沒有得到適當的共享,我們真的不知道到底發生了什麼。 FDA 前專員 Scott Gottlieb 解釋說,西雅圖有更好的檢測,這就是我們在那裡看到感染的原因:「我們很早就在西雅圖聽說了COVID-19 疫情的原因是衛生流行病學監測[哨點監測] 的工作] 獨立科學家。 其他城市從未進行過類似規模的監控。 因此,美國的其他熱點可能尚未被完全發現。” 根據消息 大西洋副總統彭斯承諾本週將進行“約1.5萬次檢測”,但迄今為止美國接受檢測的人數不到2000人。 根據結果 COVID跟踪項目,《大西洋月刊》的羅賓遜·邁耶和亞歷克西斯·馬德里加爾說:

我們收集的證據表明,美國對 COVID-19 病毒及其引起的疾病的反應極其鬆懈,特別是與其他已開發國家相比。 八天前,美國疾病管制與預防中心(CDC)確認該病毒正在美國人群中傳播,即感染沒有出國旅行或與出國旅行的人接觸過的美國人。 在韓國,首例病例發生後一週內就有超過 66 人接受了檢測,很快就可以每天檢測 650 人。

部分問題在於它已經成為一個政治問題。 唐納德·特朗普總統明確表示,他希望將美國的感染人數保持在較低水平。 這是優化指標如何妨礙在實踐中獲得良好結果的一個示例(有關此問題的更多資訊在數據科學倫理文章中概述 - 指標問題是人工智慧的一個基本問題)。 谷歌人工智慧主管傑夫迪恩 表達 在推特上表達了他們對政治化假訊息的擔憂:

當我在世界衛生組織 (WHO) 工作時,我參與了全球愛滋病計畫(現為聯合國愛滋病規劃署),該計畫旨在幫助世界應對愛滋病毒/愛滋病大流行。 有專門的醫生和科學家致力於幫助克服這場危機。 在危機期間,清晰可靠的資訊對於幫助您就如何應對(各級:國家、州、地方、公司、非營利組織、學校、家庭和個人)做出明智的決策非常重要。 透過獲得最好的醫學和科學專家的正確資訊和建議,我們可以克服挑戰,無論是愛滋病毒/愛滋病還是新冠肺炎 (COVID-19)。 但在政治利益驅動的虛假訊息的情況下,如果面對日益嚴重的流行病,不迅速果斷採取行動,而是積極助長疾病的更快傳播,則存在使局勢嚴重惡化的巨大風險。 現在看到這一切發生非常痛苦。

似乎沒有任何政治力量對 COVID-19 的透明度感興趣。 衛生與公眾服務部部長亞歷克斯·阿扎爾, 據《連線》報道”,“開始討論醫護人員用來確定他們中的某人是否感染了新型冠狀病毒的測試。 但此類檢測的缺乏意味著缺乏有關美國流行病學疾病傳播和嚴重程度的信息,而政府缺乏透明度則加劇了這種情況。 阿扎爾提到,新的測試目前正在進行品質控制。” 但更進一步,據《連線》報道:

川普隨後打斷了阿札爾的話。 「我認為最重要的是,任何需要檢測的人都應該接受檢測。 有測試,而且效果很好。 任何需要篩檢的人都會受到篩檢,」川普說。 這不是真的。 副總統彭斯週四告訴記者,美國沒有足夠的 COVID-19 檢測來滿足需求。

其他國家的反應比美國快得多。 東南亞許多國家在遏制病毒方面做得很好。 例如,台灣,R0 現在已降至 0.3,或新加坡,通常 作為一個例子 政府應如何應對 COVID-19。 這不僅涉及亞洲,也涉及亞洲。 例如,法國已禁止任何 1000 人或以上參加的活動,三個地區的學校目前已關閉。

8.Заключение

COVID-19 是一個重要的社會議題,我們不僅可以而且必須盡一切努力減少疾病的傳播。 為了這:

  • 避免大型活動和人群(保持社交距離)
  • 取消文化和其他公共活動
  • 盡可能在家工作
  • 回家和外出時要洗手
  • 避免觸摸臉部,尤其是外出時

注意:由於需要儘早發布這篇文章,我們在引用我們所依賴的資訊來源時比平常稍微不那麼謹慎。 如果我們錯過了什麼,請告訴我們。

感謝 Sylvain Gugger 和 Alexis Gallagher 提供的寶貴回饋。

注:

1 流行病學家是研究疾病傳播的人。 事實證明,估計死亡率和 R0 這樣的事情實際上相當困難,這就是為什麼有一個專門領域專門研究這個問題的原因。 小心那些使用簡單比率和統計數據來告訴您 covid-19 行為的人。 相反,看看流行病學家所做的模型。

2 這在技術上是不正確的。 嚴格來說,R0是指在沒有反應的情況下的感染率。 但由於這並不是我們真正關心的,所以我們允許自己的定義有點草率。

3 自從做出此決定以來,我們一直在努力尋找推出虛擬課程的方法,我們希望課程比面對面版本更好。 我們已經能夠向世界上的每個人開放,並將每天與虛擬研究和專案小組合作。

4 我們也對生活方式做了許多其他小改變,包括在家運動而不是去健身房、用視訊會議取代所有會議,以及跳過我們期待的夜間活動。

A. Ogurtsov、Yu. Kashnitsky 和 ​​T. Gabruseva 負責翻譯。

來源: www.habr.com

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